Ⅰ pm2.5标准值是多少
我国PM2.5标准为:年平均浓度限35微克/立方米,24小时平均浓度限值75微克/立方米。是
目前世界上标准较低的。
Ⅱ pm2.5标准是什么
PM2.5的检测标准最早是由美国提出来的,主要是为了有效检测工业化而出现的,现今PM2.5指数已经成为一个重要的测控空气污染程度的指数。现在PM2.5写入"国标",纳入各省市强制监测范畴,要求随时对其进行检测。
目前,我国的pm2.5标准值为24小时平均浓度小于75微克/立方米为达标,然而,这一数值与pm2.5国际标准相比,还相差甚远,仅仅是达到世卫组织设定的最宽标准。世界卫生组织(WHO)认为,pm2.5标准值为小于每立方米10微克,年均浓度达到每立方米35微克时,人患病并致死的几率将大大增加。
而以世卫组织数据为准的话,pm2.5国际标准分别为准则值,24小时小于25微克;过渡期目标1,24小时小于75微克;过度目标2,24小时小于50微克;过度其目标3,24小时小于37.5微克。
Ⅲ 如何简单检测PM2.5指标
目前,广泛采用的PM2.5测定方法有三种:重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。
1、重量法:将PM2.5直接截留到滤膜上,然后用天平称重,这就是重量法。
重量法是最直接、最可靠的方法,是验证其它方法是否准确的标杆。然而重量法需人工称重,程序繁琐费时。
2、β射线吸收法:将PM2.5收集到滤纸上,然后照射一束beta射线,射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减,衰减的程度和PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量。
3、微量振荡天平法:一头粗一头细的空心玻璃管,粗头固定,细头装有滤芯。空气从粗头进,细头出,PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下,细头以一定频率振荡,该频率和细头重量的平方根成反比。于是,根据振荡频率的变化,就可以算出收集到的PM2.5的重量。
(3)pm25自动监测仪器技术指标与要求扩展阅读:
PM2.5的危害:
PM2.5“超细灰尘”主要来自机动车尾气尘、燃油尘、硫酸盐、餐饮油烟尘、建筑水泥尘、煤烟尘和硝酸盐等,它是雾霾有害细颗粒的重要组成部分。
PM2.5虽然不是有毒气体,但PM2.5因直径细小,携带大量的有毒、有害物质,进入人体会影响健康。
PM直径越细小对人体危害越大,PM2.5能飘到较远的地方,因此影响范围较大。此外,PM2.5对人体健康的危害要更大,因为直径越小,进入呼吸道的部位越深。
10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道,2μm以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后,直接影响肺的通气功能,使机体容易处在缺氧状态。而且这种细颗粒物一旦进入肺泡,吸附在肺泡上很难掉落,这种吸附是不可逆的。
Ⅳ pm2.5是怎么测量的。
中国环境监测总站2012年5月下发的《PM2.5自动监测仪器技术指标与要求(试行)》确定了三种PM2.5的自动监测方法,分别是β射线方法仪器加装动态加热系统,β射线方法仪器加动态加热系统联用光散射法,微量振荡天平方法仪器加膜动态测量系统(FDMS)。
β射线吸收法:
将PM2.5收集到滤纸上,然后照射一束beta射线,射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减,衰减的程度和PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量。
β射线吸收原理自动监测仪适用范围较广,在24小时空气质量连续自动监测中应用广泛。在污染较重或地理位置重要的地方,测量时可每小时自动得出一个监测数据,实时反映空气中PM2.5浓度的变化情况,并可进行数据传输,有利于远程监测和自动控制。
为环保部门进行空气质量评估和政府决策提供准确、可靠的数据依据。并极大的减少了人工工作量,不过其缺点是相对成本较高。
(4)pm25自动监测仪器技术指标与要求扩展阅读
对于PM2.5监测点的分布,我国《环境空气质量监测规范》中有两个技术指标:一是所有城市建成区评价点的均值应尽量反映城市的实际空气质量总体水平;二是要能反映和代表城市污染的不同高低水平。
为防止受到局部人为干扰、保证评价点位的代表性,《规范》还要求评价点位周围50米内不应有烟囱、炉窑等污染源,采样口周围空气流通,不能有高大建筑物遮挡,高度要求在15-20米。
Ⅳ nb化学实验室如何有PM2.5环境
PM2.5是很细微的颗粒物,人为产生途径很多,常规的扬尘都可以,一般的一次颗粒物沉降时间较短,很快就会消失,通过实验室燃烧装置可以进行生产并检测,但是局部的颗粒物稳定性不强,需要有密闭的环境和合适的检测方法,从而研究其在密闭空间的降解转移特性的变化。
中国环境监测总站2012年5月下发的《PM2.5自动监测仪器技术指标与要求(试行)》确定了三种PM2.5的自动监测方法,分别是重量法,微量振荡天平法,Beta射线法/β射线法。
折叠重量法
将PM2.5直接截留到滤膜上,然后用天平称重,这就是重量法。值得一提的是,滤膜并不能把所有的PM2.5都收集到,一些极细小的颗粒还是能穿过滤膜。只要滤膜对于0.3微米以上的颗粒有大于99%的截留效率,就算是合格的。损失部分极细小的颗粒物对结果影响并不大,因为那部分颗粒对PM2.5的重量贡献很小。
折叠β射线吸收法
将PM2.5收集到滤纸上,然后照射一束beta射线,射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减,衰减的程度和PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量。美国大使馆那台知名度很高的仪器依据的就是此原理。
折叠微量振荡天平法
一头粗一头细的空心玻璃管,粗头固定,细头装有滤芯。空气从粗头进,细头出,PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下,细头以一定频率振荡,该频率和细头重量的平方根成反比。于是,根据振荡频率的变化,就可以算出收集到的PM2.5的重量。[10]
Ⅵ 关于pm2.5的所有资料
PM,英文全称为particulate matter(颗粒物)。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。
在城市空气质量日报或周报中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物是人们较为熟悉的两种大气污染物。
可吸入颗粒物又称为PM10,指直径大于2.5微米、等于或小于10微米,可以进入人的呼吸系统的颗粒物;总悬浮颗粒物也称为PM100,即直径小于或等于100微米的颗粒物。
PM2.5产生的主要来源,是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质。
一般而言,粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等;2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物等。
气象专家和医学专家认为,由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物,会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物,能够进入上呼吸道,但部分可通过痰液等排出体外,另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡,对人体健康危害相对较小;而粒径在2.5微米以下的细颗粒物,直径相当于人类头发的1/10大小,不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。
每个人每天平均要吸入约1万升的空气,进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身;其次,会损害血红蛋白输送氧的能力,丧失血液。对贫血和血液循环障碍的病人来说,可能产生严重后果。例如可以加重呼吸系统疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。总之这些颗粒还可以通过支气管和肺泡进入血液,其中的有害气体、重金属等溶解在血液中,对人体健康的伤害更大。人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力,而PM2.5对人类健康的危害却随着医学技术的进步,逐步暴露出其恐怖的一面。
在欧盟国家中,PM2.5导致人们的平均寿命减少8.6个月。而PM2.5还可成为病毒和细菌的载体,为呼吸道传染病的传播推波助澜。目前国际上主要发达国家以及亚洲的日本、泰国、印度等均将PM2.5列入空气质量标准。而最为悲催的是,PM2.5尚未被列入我国环境空气质量指标,因此这就成了美国大使馆数据和政府官方数据直接冲突的根本原因。 世界卫生组织在2005年版《空气质量准则》中也指出:当PM2.5年均浓度达到每立方米35微克时,人的死亡风险比每立方米10微克的情形约增加15%。一份来自联合国环境规划署的报告称,PM2.5每立方米的浓度上升20毫克,中国和印度每年会有约34万人死亡。
编辑本段监测情况监测标准PM2.5的标准,是由美国在1997年提出的,主要是为了更有效地监测随着工业化日益发达而出现的、在旧标准中被忽略的对人体有害的细小颗粒物。PM2.5指数已经成为一个重要的测控空气污染程度的指数。
到2010年底为止,除美国和欧盟一些国家将PM2.5纳入国标并进行强制性限制外,世界上大部分国家都还未开展对PM2.5的监测,大多通行对PM10进行监测。
世界卫生组织(WHO)认为,PM2.5小于10是安全值,而中国的这些地区全部高于50接近80,比撒哈拉沙漠还要高很多。[1]监测对比2011年12月5日,我国北方地区出现大雾天气,能见度不足一公里,致多个省份之间的高速公路关闭,超过300个进京航班延误或取消。
大雾天气中出行的市民
美国驻华大使馆每小时发布一次PM2.5的监测数据,数据显示,2011年12月4日下午19时,美国驻华使馆监测到北京的PM2.5浓度为522,空气质量指数(AQI)为500,健康提示为“Beyond Index(指数以外)”,由于在美国使馆公布的AQI中,最高数值只有500,因此不少网友惊呼“再次爆表”。
2011年12月5日,《环境空气质量标准》(二次征求意见稿)征求公众意见截止。该意见稿提出,在基本监控项目中增设PM2.5年均、日均浓度限值和臭氧8小时浓度限值,新标准拟于2016年全面实施。
在《标准》征求意见稿中,PM2.5年和24小时平均浓度限值分别定为0.035毫克/立方米和0.075毫克/立方米,与世界卫生组织(WHO)过渡期第1阶段目标值相同。环保部科技标准司负责人介绍,《环境空气质量标准》(二次征求意见稿)主要有三个方面突破:一是调整环境空气质量功能区分类方案,将现行标准中的三类区并入二类区;二是完善污染物项目和监测规范,包括在基本监控项目中增设PM2.5年均、日均浓度限值和臭氧8小时浓度限值,收紧PM10和NO2浓度限值等;三是提高数据统计有效性要求。这是我国首次制定PM2.5的国家环境质量标准。
专家表示,PM2.5是严重危害人体健康的污染物已经被科学证实,近年来我国PM2.5污染问题日益凸显。将PM2.5放入强制性污染物监测范围,有利于消除或缓解公众自我感观与监测评价结果不完全一致的现象。将PM2.5年和24小时平均浓度限值分别定为0.035毫克/立方米和0.075毫克/立方米,与WHO过渡期第1阶段目标值相同,符合我国目前经济发展阶段和环境管理的需求。
另外,京津冀、长三角、珠三角三大地区及九个城市群可能会被强制要求先行监测并公布PM2.5的数据,大气污染联防联控的“十二五”专项规划有可能在明年年初获国务院通过。同时中国气象局广州热带海洋气象研究所研究员吴兑指出,现公布PM2.5的阻力来自地方,地方制造压力阻止PM2.5公布,是当下政绩考核观、GDP独大的直接表现。
九个城市群分别为,辽宁中部城市群、山东半岛、武汉及其周边、长株潭、成渝、海峡西岸、陕西关中、山西中北部和乌鲁木齐城市群。[2]
实施时间
2011年12月21日,在第七次全国环境保护工作大会上,环保部部长周生贤公布了PM2.5和臭氧监测时间表,PM2.5监测全国将分“四步走”。他表示,2012年,将在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展PM2.5和臭氧监测;2013年在113个环境保护重点城市和环保模范城市开展监测;2015年在所有地级以上城市开展监测,而2016年则是新标准在全国实施的关门期限,届时全国各地都要按照该标准监测和评价环境空气质量状况,并向社会发布监测结果。[3]中国情况根据中国人民大学法学院与公众环境研究中心(IPE)于2011年1月发布的城市空气质量信息公开指数(AQTI)评价报告显示,北京、上海、广州、重庆等20个国内评价城市普遍未开展细颗粒物监测。值得注意的是,伦敦、巴黎、纽约等对PM2.5进行频密监测和发布的国际城市,其污染水平也相对较低,与此同时,不少发展中国家的大城市如墨西哥城和新德里等城市,也早已开展了PM2.5的频密监测和发布。
2011年1月1日开始,环保部发布的《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》(以下简称《测定》)开始实施。《测定》首次对PM2.5的测定进行了规范,但在环保部近期进行的《环境空气质量标准》修订中,PM2.5并未被纳入强制性监测指标。[4]
2011年11月10日,中国环保部副部长张力军在第七届区域空气质量管理国际研讨会上表示,我国的PM2.5大气环境质量标准即将出台。标准将会采用世界卫生组织(WHO)规定的第一过渡时期的数值,来说明PM2.5指数的污染危害。
pm2.5口罩除了能防尘,防pm2.5,口罩面料采用的能杀灭连抗生素都无法杀灭的“超级细菌”的康纶纤维。人在不停的呼吸中,pm2.5颗粒夹杂着大量的致病细菌被人吸入后直接侵害人体的健康。用口罩,无疑是有效的解决了即防尘、又防病的问题。
尽量减少吸烟甚至不吸烟。烟雾中有大量的pm2.5,会对人体有着直接和间接的危害。如果无法阻止周边的人吸烟,那么应该尽量远离烟雾。
大雾天不能晨练。PM2.5是引起大雾天气的重要元凶之一,因此早上起来发现雾气比较大时,就不宜外出进行晨练。如果一定要晨练,建议带上真正能防pm2.5的口罩进行慢跑、小跑的运动量不大的晨练。
对空气污染和气候变化需采取统一而不是分离的应对战略。由于空气污染和气候变化在很大程度上有共因,即主要都是由矿物燃料燃烧的排放造成,因而减轻和控制空气污染与减少温室气体排放保护气候在行动上应是一致的。有研究指出,大气气溶胶的增加减少了到达地面的太阳辐射量,与温室气体增暖作用是相反的,互相抵消的。由温室气体造成的地表增暖的50%可能被气溶胶的冷却作用所抵消,一旦除去气溶胶将会使温室气体产生的增温表现得更显著,这将进一步增加CO2减排的压力。因而空气质量和气候变化这两个问题不能孤立地解决,它们是密切耦合在一起的。
必须发展更复杂的地球系统模式和气候与生物地球化学变量的长期监测系统。利用这种复杂的地球系统模式
对于像中国这样经济快速发展的发展中国家,这种战略尤其重要,因为这两个问题不但同时存在,而且同是因经济增长和能源消耗同时迅猛增长,益使空气污染严重和温室气体排放快速增加。从同一源头上解决这两个问题不但经济上更为有效,而且可同时解决大气环境和气候变化问题。
在能源结构和产业结构调整中应同时考虑温室气体和气溶胶排放的综合或集成技术,使两者排放量都能得到减少和控制;组织各方力量编写第一个比较完整的中国气溶胶排放清单;进一步改善温室气体和气溶胶的观测网,尤其是气溶胶观测网更需扩大和加密;进行空气污染和气候变化的气溶胶——云——气候变化相互作用的研究,并发展气候模式(全球和区域模式)与空气污染模式相互耦合与嵌套的集合模式系统,为建立中国中长期空气污染及其环境和气候影响的业务预报提供科学基础和支持;建立耦合的空气污染和气候变化风险评估系统,根据它们之间的相互作用关系以及未来情景预测,提供对社会和经济部门影响的后果和严重性评估。[9]
越小的粉尘越难被过滤,美国环保署EPA实验室研究发现对于空气净化(除尘)而言主要有三种清除粉尘的方法:
1)布朗运动(Brownian Diffusion) --对越小的粒子,效应越强。
2)滤网拦截(Interception) --对越大的粒子,效果越好。[6]
编辑本段环保部呼吁2012年6月5日是世界环境日,环保部副部长吴晓青在国务院新闻办召开新闻发布会表示,外国驻华使领馆开展对我国PM2.5监测并且发布数据,做在技术上既不符合国际通行的要求,也不符合中国的要求,既不严谨,也不规范。希望个别驻华领事馆尊重我国相关法律法规,停止发布不具有代表性的空气质量信息。
不合法也不合规吴晓青说,从法律上讲,中国环境保护法和大气污染防治法等有关法律规定,国务院环境保护行政部门建立监测制度,制定监测规范,会同有关部门组织监测网络,加强对环境监测的管理;国务院和省、自治区、直辖市人民政府的环境保护行政主管部门应当定期发布环境状况公报。
“根据维也纳外交关系公约和维也纳领事关系公约,外交人员有义务尊重接受国法律法规,不能干涉接受国内政。”吴晓青说,中国空气质量监测及发布,涉及社会公共利益,属政府的公共权力,个别国家驻华领事馆自行开展空气质量监测,并从互联网发布空气质量信息,既不符合维也纳外交关系公约、维也纳领事关系公约的精神,也违反了环境保护的有关规定。
世界各发达国家,包括美国,关于PM2.5的标准也是逐步提高的。比如美国1997年发布PM2.5Ⅱ级标准的时候,制定的是65微克/立方米。事隔10年,2006年修改这个标准的时候,才到35微克/立方米。因此环境质量标准的制修订要与经济的发展水平和技术条件紧密相连,而中国现在发布的新的空气质量标准,其中PM2.5日均值75微克/立方米,是根据中国的发展水平和技术条件决定的。
加大信息发布力度吴晓青也表示,从环境质量监测信息的发布上看,环保部门还要进一步加大监测信息发布力度,“我们已经做了充分准备,将及时发布和公开环境质量监测信息,从今年下半年开始,74个城市,所有国控监测点都将陆续发布空气质量监测信息,让公众及时了解监测信息情况。而且我们发布的监测信息和数据将更加完整,更加全面,一次发布二氧化硫、二氧化氮、臭氧、PM10、PM2.5、一氧化碳共六项污染物指标的实时浓度值,并配以空气质量AQI指数,监测项目更全、监测点位更多,更具有代表性。”
按照新标准的要求,我国的空气质量监测数据更加精准,也更加规范,完全能够满足公众以及各国驻华机构和人员对环境质量信息的需求。所以希望个别驻华领事馆尊重我国相关法律法规,停止发布不具有代表性的空气质量信息。
Ⅶ pm2.5如何测量
自从美国于1997年率先制定PM2.5的空气质量标准以来,许多国家都陆续跟进将PM2.5纳入监测指标。考虑到各国的污染现状和经济发展水平不同,世界卫生组织(WHO) 2005年制定PM2.5准则值的同时还设立了三个过渡期目标值,为目前还无法一步到位的地区提供了阶段性目标。三个阶段的年平均目标值分别规定为35微克/立方米、25微克/立方米和15微克/立方米,24小时平均目标值分别规定为75微克/立方米、50微克/立方米和37.5微克/立方米。
要定量判断是否有PM2.5污染,可将PM2.5从一定体积的空气中分离出来后,再测定它的重量,就能计算出它在空气中的浓度。主要有3种方法:重量法、微量振荡天平法和β射线法。重量法,就是将采集到PM2.5的滤膜用天平称重,这是最准确的方法,也是《环境空气质量标准》中建议的标准方法。重量法虽然准确,但是无法进行自动监测。微量振荡天平法利用物体的固有振动频率与其质量之间的关系来测定重量,其优点是定量关系明确,缺点是目前的技术无法解决样品加热后挥发性和半挥发性物质的损失,导致测定结果被认为偏低。且该方法不适合南方潮湿地区和污染过于严重城市用于PM2.5在线测定。β射线法则是通过测定β射线穿过滤膜和颗粒物后的衰减来测定重量。它居于两个假设:一是采样滤膜条带均一;二是采集下来的PM2.5粒子物理特性均一。上述两个假设往往并不成立,因此测定数据一般被认为偏高,这种检测方法在相对干净和干燥的地区故障率低,在潮湿高温区域故障率较高。三是以PM2.5粒子光散射为基本原理的仪器,准确测算质量浓度的前提是粒子的密度不变。但这一前提并不成立,因此,所得到的PM2.5数值浓度相对可靠。但若将其转化为质量浓度,数据的准确度则会大幅下降。环保部门很少采用这种方法来测定质量浓度。
截至目前,实际上没有一种仪器设备能够准确无误地测定大气中PM2.5质量浓度。任何测量都有误差,以上三种方法都可以有条件地用于大气PM2.5质量浓度监测。只要统一监测方式和标准,给出测量结果的偏差范围,就可以考虑使用。
目前市面上用于室内空气质量检测的有pm2.5检测仪和具有测甲醛、有机挥发物类的多功能测试仪。家用室内空气检测市场比较混乱,大小品牌几十种,质量和检测数据也差别不小。室内空气检测市场没有很大的品牌,在淘宝上热卖的品牌大都是用的光散射原理的粒子计数器来测量室内pm2.5的浓度。我用的诺方。诺方的优点是测试数据比较准确,并且能连接在电脑上和在ipad、iphone上显示,价位比较低,缺点是功能比较单一。
个人意见仅供参考。
Ⅷ #空气污染#想了解PM2.5的相关知识
1. PM2.5是什么?
如果是初次接触,“PM2.5”这一串字符也许会让你看得云里雾里,不知所云。其实它有一个容易理解的中文名——细颗粒物,是对空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴的总称。这些颗粒如此细小,肉眼是看不到的,它们可以在空气中漂浮数天。人类纤细的头发直径大约是70微米,这就比最大的PM2.5还大了近三十倍。
PM是英文particulate matter(颗粒物)的首字母缩写。准确的PM2.5定义要在“直径”之前加一个修饰语“空气动力学”,这可不是故作高深。空气中的颗粒物并非是规则的球形,那怎么定义又怎么测量其直径呢?在实际操作中,如果颗粒物在通过检测仪器时所表现出的空气动力学特征与直径小于或等于2.5微米且密度为1克/立方厘米的球形颗粒一致,那就称其为PM2.5。这样的定义也就决定了在测定PM2.5时,需要利用空气动力学原理把PM2.5与更大的颗粒物分开,而不是用孔径为2.5微米的滤膜来分离。
知道了PM2.5的定义,就很容易得出PM10的定义了——将定义中的2.5换成10即可,PM10也被称为可吸入颗粒物。在PM10中,直径在2.5至10微米之间的颗粒物被称为粗颗粒物,与细颗粒物相对。
======================================
2. PM2.5来自哪里,都有些什么成分?
虽然自然过程也会产生PM2.5,但其主要来源还是人为排放。人类既直接排放PM2.5,也排放某些气体污染物,在空气中转变成PM2.5。直接排放主要来自燃烧过程,比如化石燃料(煤、汽油、柴油)的燃烧、生物质(秸秆、木柴)的燃烧、垃圾焚烧。在空气中转化成PM2.5的气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。其它的人为来源包括:道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。自然来源则包括:风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。
PM2.5的来源复杂,成分自然也很复杂。主要成分是元素碳、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐。其它的常见的成分包括各种金属元素,既有钠、镁、钙、铝、铁等地壳中含量丰富的元素,也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。
2000年有研究人员测定了北京的PM2.5来源:尘土占20%;由气态污染物转化而来的硫酸盐、硝酸盐、氨盐各占17%、10%、6%;烧煤产生7%;使用柴油、汽油而排放的废气贡献7%;农作物等生物质贡献6%;植物碎屑贡献1%。有趣的是,吸烟也贡献了1%,不过这只是个粗略的科学估算,并不一定准确[1]。该研究中也测定了北京PM2.5的成分:含碳的颗粒物,硫酸根,硝酸根,铵根加在一起占了重量了69% 。类似地,1999年测定的上海PM2.5中有41.6%是硫酸铵、硝酸铵,41.4%是含碳的物质[2]。
======================================
3. PM2.5对健康有什么危害?
PM2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害,包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死[3]。老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。
如果空气中PM2.5的浓度长期高于10微克/立方米,死亡风险就开始上升。浓度每增加10微克/立方米,总的死亡风险就上升4%,得心肺疾病的死亡风险上升6%,得肺癌的死亡风险上升8%[4-5]。这意味着多大的风险呢?我们可以拿吸烟做个比较。吸烟可使男性得肺癌死亡的风险上升22倍(也就是上升2200%),女性的风险上升12倍(1200%);使中年人得心脏病死亡的风险上升2倍(200%)[6]。和吸烟一比,PM2.5的危害就显得非常小了。如果吸烟都没有让你感到恐惧,那你就不用担心眼下PM2.5超标对健康的影响了。但是,从全社会的角度出发,降低这些看似不大的风险,收益却是很大的。美国环保局在2003年做了一个估算:“如果PM2.5达标,全美国每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童得呼吸系统疾病”[7]。相比当前的中国,美国当时的空气质量已经相当不错,只有很少的地区存在略微的超标[8]。如果中国的PM2.5能够达标,社会收益无疑将会是巨大的。
上述关于PM2.5死亡风险的数据源自2002年发表于《美国医学会杂志》的一篇论文[4]。这篇论文分析了一项长期研究中参与者的死亡率和空气污染之间的关系,发现死亡率升高与PM2.5和二氧化硫的污染有关联,而与粗颗粒物污染没有可靠的关联。该项在美国进行的前瞻性研究始于1982年,当时招募了120万的参与者。论文的结论是基于长达16年的随访数据,是目前关于PM2.5污染增加死亡风险最可靠的证据。
======================================
4. 如果没有污染,PM的浓度有多高,现在实际有多高?
即使没有人为污染,空气中也有一定浓度的PM2.5,这个浓度被称为背景浓度。在美国和西欧,背景浓度大约为3-5微克/立方米[5],澳大利亚的背景浓度也在5微克/立方米左右[9]。中国的背景浓度有多高?目前尚无公开的数据,但应该不会和其他国家相差太大。
中国尚未开展大范围的PM2.5监测,公开的PM2.5数据非常有限。位于广州的环保部华南环境科学研究所从2011年从6月13日开始每日发布PM2.5监测值[10],截至11月20日,浓度范围在0.6至99 微克/立方米之间(注:0.6这个数据应该是仪器故障所致,正常值不会这么低),平均值为38微克/立方米,这个值超过了拟发布的年均标准(35微克/立方米)[11]。在这121天中,已经有6天超过了拟发布的日均标准(75微克/立方米)。从近十几年来发表的科学论文中,可以查到中国一些大城市某一区域某一阶段的PM2.5的测定值。例如,2000年在北京的5个监测点测得的PM2.5年均值为101微克/立方米[2];2008北京奥运会的17天中,在北大测得的PM2.5最低28.2,最高147.4微克/立方米, 平均64.7微克/立方米[12]。1999年,在上海两个监测点测定的PM2.5年均值为57.9和61.4 微克/立方米[2]。这些年均值都远高于拟发布的年均标准(35微克/立方米)。
除了查阅以上这些零星的数据,我们还可以根据PM10的数据估算一下PM2.5的浓度。按照中国现行的空气质量标准,PM10是常规监测指标,全国性监测已开展了十几年。从2001年至2009年,全国主要城市PM10的平均值从125降到了90微克/立方米[13]。PM2.5和PM10之间的比例通常在0.5-0.8之间,我们取0.8做一个极端估算可得:2009年全国主要城市的PM2.5平均值为72微克/立方米,是即将发布的新标准的2.1倍(35微克/立方米)。和美国的空气质量相比,这差多少呢?2009年,全美国年均PM2.5为9.9微克/立方米,在724个监测点中有90%以上的监测点年均值低于12.6微克/立方米[8]。
全国的年均值只是用来反映我国颗粒物污染的总体现状,对于评价我们所在城市的空气质量意义并不大。我们更需要关注的是离我们生活、工作最近的监测点的数据。这个数据哪里有呢?如果你生活在北京而且恰好在美国大使馆附近,那你可以参考该馆发布的实时PM2.5数据(http://weibo.com/beijingairpm25)。不过值得一提的是,虽然美国大使馆的监测仪器是专业的(见问答8),但是大使馆毕竟不是环境监测部门,没有证据表明他们的工作人员具备相应的专业知识,而且他们测出的PM2.5数值经常比环保部门以及第三方测定的PM10还高,这是不正常的(http://bjrb.bjd.com.cn/html/2011-11/08/content_14778.htm)。所以,美国大使馆的数据也只能“仅供参考”。然而,我们更多的人并不生活在北京,即使在北京也不在美国大使馆附近,那我们该看哪里的数据呢?全国主要城市的实时PM10数据可以在环境监测总站的网站上查到,每个城市都有数个监测点,我们可以选离得最近的那个点作参考。如果你很乐观,那么可以估算PM2.5=PM10 × 0.5,如果你很悲观,那么就估算PM2.5=PM10 × 0.8。
======================================
5. 其他国家实施PM2.5的标准了吗,标准值是多少?
自从美国于1997年率先制定PM2.5的空气质量标准以来,许多国家都陆续跟进将PM2.5纳入监测指标。如果单纯从保护人类健康的目的出发,各国的标准理应一样,因为制定标准所依据的是相同的科学研究结果。然而,标准的制定还需考虑各国的污染现状和经济发展水平,在一个空气污染严重的发展中国家制定极为严格的空气质量标准只能成为一个华丽的摆设,没有实际意义。根据美国癌症协会和哈佛大学的研究结果,世界卫生组织(WHO)于2005年制定了PM2.5的准则值。高于这个值,死亡风险就会显著上升。WHO同时还设立了三个过渡期目标值,为目前还无法一步到位的地区提供了阶段性目标,其中目标-1的标准最为宽松,目标-3最严格[5]。
下表列举了WHO以及几个有代表性的国家的标准。中国拟实施的标准与WHO过渡期目标-1相同。美国和日本的标准一样,与目标-3基本一致。欧盟的标准略微宽松,与目标-2一致,澳大利亚的标准最为严格,年均标准比WHO的准则值还低。标准的宽严程度基本反映了各国的空气质量情况,空气质量越好的国家就越有能力制定和实施更为严格的标准。
世界卫生组织(WHO)和一些国家的PM2.5标准(单位:微克/立方米)
======================================
6. 中国的PM2.5标准和其他国家比,很落后吗?
中国的PM2.5标准拟于2016年生效,虽然比美国落后了一二十年,但和欧盟的2015年生效相比,也不算太晚。如果仅从标准的数值来看,中国即将发布的新标准已经与WHO过渡期目标-1一致,虽然落后于发达国家,但也算是开始了三步走的第一步。然而,即使标准值相同,而评判是否达标的方式不同,约束力是有极大差异的。举个例子,中国现行的空气质量标准制定于1996年,其中PM10的日均标准为150微克/立方米,表面上已和美国现行标准一样严格。但是,按照美国的标准,平均每年最多只能有1天超标,否则就算不达标,超标地区需要提交改进方案并加以实施。而在中国的标准文件中,没有类似的规定。各地区在执行标准时,只是计算每年的“达标天数”和“达标率”。PM10的标准至今已经执行了15年,一个86.2%的达标率还可以作为正面消息报道[14]。
在即将发布的PM2.5新标准中,依然没有规定多高的达标率才是可接受的。WHO和其他国家是怎么规定的呢?WHO要求每年最多有3天超标(99%的达标率),澳大利亚最多5天,而美国和日本要求的达标率为98%。中国PM2.5标准的落后不仅是在标准值,更重要的是在约束力上。
======================================
7. 新标准即将发布,为什么要到2016年才实施?
对于这个问题,标准制定者是这样回答的:“考虑到环境空气质量标准实施是一项复杂的系统工程,以及目前全国的环境监测能力现状,结合现行标准实施过程中的经验,为保障数据准确性和可比性,将全国统一实施本标准的时间定为2016 年1 月1 日,以便为各地区预留足够的准备时间,加强标准实施的有关配套工作[15]。”
这么说有道理吗?我们不妨参考一下其他国家是怎么做的。在美国和澳大利亚环保部门的网站上,对于PM2.5标准的制定过程有非常详细的备忘录,我们就以这两个国家为例。
美国早在1994年就宣布要增加PM2.5的指标。1994-1996年间,开了多次研讨会,在1996年底发布了征求意见稿。征求意见期间共接了14000个电话,收到4000封电子邮件、50000份书面或口头意见,而且多次通过听证会、会议、电视节目征求意见。经过这番诚意十足的意见征求,终于在1997年9月16日发布了PM2.5的标准。但在那时,尚未展开全国的PM2.5监测,直到1999年各州才陆续开始,2000年PM2.5监测常规化[16]。
澳大利亚在2001年开始考虑,并在2003年制定了PM2.5的非强制标准。制定该标准的目的是收集数据,以便检讨这一标准是否合理,并准备于2005年开始考虑制定强制标准。在征求意见的过程中,有反对者认为应该直接设立强制标准,否则缺乏约束力,意义也就不大。澳大利亚环保委员会(NEPC)认为当时缺乏足够的PM2.5监测数据,没法很好地评估不达标会带来怎样的影响,坚持了原先的做法[9]。直到今年(2011年),澳大利亚的PM2.5仍然不是强制指标[17],不过这期间一直在做大量的监测和基础研究工作[18]。
中国的PM2.5强制标准正在征求意见中,并拟于2016年实施,“实施”的含义应该是指开展常规检测并公布结果。美国从1997年发布标准到2000年全国监测常规化花了两三年的时间。澳大利亚2003年发布非强制标准,随后即开展全国监测。考虑到中国的国情,延后几年“实施”有其合理性,但是四五年的时间是否太长了呢?
======================================
8. 怎么测定PM2.5?
空气中漂浮着各种大小的颗粒物,PM2.5是其中较细小的那部分(定义见问答1)。不难想到,测定PM2.5的浓度需要分两步走:(1)把PM2.5与较大的颗粒物分离;(2)测定分离出来的PM2.5的重量。目前,各国环保部门广泛采用的PM2.5测定方法有三种:重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。这三种方法的第一步是一样的,区别在于第二步。将PM2.5直接截留到滤膜上,然后用天平称重,这就是重量法。值得一提的是,滤膜并不能把所有的PM2.5都收集到,一些极细小的颗粒还是能穿过滤膜。只要滤膜对于0.3微米以上的颗粒有大于99%的截留效率,就算是合格的[19]。损失部分极细小的颗粒物对结果影响并不大,因为那部分颗粒对PM2.5的重量贡献很小。
重量法是最直接、最可靠的方法,是验证其它方法是否准确的标杆。然而重量法需人工称重,程序繁琐费时。如果要实现自动监测,就需要用到另外两种方法。
β射线吸收法:将PM2.5收集到滤纸上,然后照射一束beta射线,射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减,衰减的程度和PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量[20]。美国大使馆那台知名度很高的仪器依据的就是此原理。
微量振荡天平法:一头粗一头细的空心玻璃管,粗头固定,细头装有滤芯。空气从粗头进,细头出,PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下,细头以一定频率振荡,该频率和细头重量的平方根成反比。于是,根据振荡频率的变化,就可以算出收集到的PM2.5的重量[20]。
将PM2.5分离出来的切割器又是怎么工作的呢?在抽气泵的作用下,空气以一定的流速流过切割器时,那些较大的颗粒因为惯性大,一头撞在涂了油的部件上而被截留,惯性较小的PM2.5则能绝大部分随着空气顺利通过。也许你已经觉察到,这和发生在我们呼吸道里的情形是非常相似的:大颗粒易被鼻腔、咽喉、气管截留,而细颗粒则更容易到达肺的深处,从而产生更大的健康风险。
对于PM2.5的切割器来说,2.5微米是一个踩在边线上的尺寸。直径恰好为2.5微米的颗粒有50%的概率能通过切割器。大于2.5微米的颗粒并非全被截留,而小于2.5微米的颗粒也不是全都能通过。例如,按照《环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法》的要求,3.0微米以上颗粒的通过率需小于16%,而2.1微米以下颗粒的通过率要大于84%[21]。
特殊的结构加上特定的空气流速共同决定了切割器对颗粒物的分离效果,这两者稍有变化,就会对测定产生很大影响,而使结果失去可比性。因此,美国环保局在1997年制定世界上第一个PM2.5标准的时候,一并规定了切割器的具体结构[16]。于是,虽然 PM2.5的测定仪器有不少品牌,它们外观却极为相似。
======================================
9. 市面上有些手机大小的仪器号称可以测PM2.5,靠谱吗?
和环保部门采用的标准方法相比,用非专业仪器测PM2.5显然是不可靠的,但很难说到底有多不准,只有拿来和标准方法对比一下才知道。测出来的数据也许能说明一点问题,比如能分辩出房间里有没有人吸烟,是不是刚扫过地,可是这些你的鼻子也能做到吧。
市面上的非专业仪器利用光散射的原理测定颗粒物浓度,这种方法并没有被各国环保部门采纳为标准方法,但是有依据此原理制成的专业仪器,在科研中也有运用。空气中的颗粒物浓度越高,对光的散射就越强。光的散射相对容易测,把它测出来,理论上就可以算出颗粒物浓度了。但在实际运用中,事情并没有这么简单。光的散射与颗粒物浓度之间的关系是很不确定的,受到诸多因素的影响,例如颗粒物的化学组成、形状、比重、粒径分布,而这些都取决于污染源的组成。这意味着光散射和颗粒物浓度之间的换算公式随时随地都可能在变,需要仪器使用者不断地用标准方法进行校正,没有经过科学训练的业余人士不大可能办得到。有研究者做过理论计算:利用光散射仪测定PM2.5,至少有30-40%的不确定性[22]。这种不确定性是这类仪器固有的,质量可靠的专业仪器尚且如此,更何况市面上仪器的质量并不都是理想的呢。
作为普通老百姓,与其把精力和金钱花在自己监测空气质量上,还不如呼吁环保部门早日监测PM2.5并公开数据。现在新的《环境空气质量标准》正在向公众征求意见,并拟于2016年实施[11],公众的声音也许能使这一时间大大提前。至于有人宣称自己动手监测,可以监督环保部门,防止他们伪造数据。这是没有道理的。非专业人士操作非专业的或质量不高的专业仪器测得的结果是不可靠的,没有能力去挑战环保部门的结果,这种监督是无效的。
======================================
10. 灰霾天是PM2.5引起的吗?
虽然肉眼看不见空气中的颗粒物,但是颗粒物却能降低空气的能见度,使蓝天消失,天空变成灰蒙蒙的一片,这种天气就是灰霾天。根据《2010年灰霾试点监测报告》,在灰霾天,PM2.5的浓度明显比平时高,PM2.5的浓度越高,能见度就越低[23]。
虽然空气中不同大小的颗粒物均能降低能见度,不过相比于粗颗粒物,更为细小的PM2.5降低能见度的能力更强。能见度的降低其本质上是可见光的传播受到阻碍。当颗粒物的直径和可见光的波长接近的时候,颗粒对光的散射消光能力最强。可见光的波长在0.4-0.7微米之间,而粒径在这个尺寸附近的颗粒物正是PM2.5的主要组成部分。理论计算的数据也清楚地表明这一点:粗颗粒的消光系数约为0.6平方米/克,而PM2.5的消光系数则要大得多,在1.25-10平方米/克之间,其中PM2.5的主要成分硫酸铵、硝酸铵和有机颗粒物的消光系数都在3左右,是粗颗粒的5倍[24]。所以,PM2.5是灰霾天能见度降低的主要原因。
值得一提的是,灰霾天是颗粒物污染导致的,而雾天则是自然的天气现象,和人为污染没有必然联系。两者的主要区别在于空气湿度,通常在湿度大于90%时称之为雾,而湿度小于80%时称之为霾,湿度在80-90%之间则为雾霾的混合体[25]。
Ⅸ PM2.5监测站是测试什么的
一.主要测试以下参数:
1气象仪: 可测量风速、风向、温度、相对湿度、大气压力(可根据用户需要选配降雨量、日照等)。
大气污染物监测仪: 包括SO2、NO2、O3、、CO、H2S、HF)、空气颗粒物(TSP)、PM10等监测仪(可根据用户需要选配)。
二.监测站主要特点:
1、可直读颗粒物质量浓度(mg/m3),1分钟出结果,或根据用户需要任意设定采样间;
2.测量快速、准确、检测灵敏度高;
3.设计了自校系统,仪器性能稳定可靠;
4.具有气幕屏蔽及洁净气自清洗功能,确保光学系统不受污染;
5.实现了软件自动调零;
6.具有与计算机双向通讯功能,可通过PC机进行数据处理,打印出曲线及表格;
7.具有颗粒物浓度连续监测、定时采样以及粉尘浓度超标报警等多种功能;
PM2.5监测站由一个中心站和若干个子站构成(子站数量根据当地情况而定),安装在线式环境监测设备。因此系统软件将由中心站软件和子站软件两大部分组成,两者有机结合,协调整个监测系统的运行,完成对各种监测仪器的数据采集和远程通讯控制及数据处理,并形成报告。
环境空气质量自动监测系统是以自动监测仪器为核心的自动“测-控”系统。
PM2.5监测站(环境空气自动监测系统)是基于干法仪器的生产技术,利用定电位电解传感器原理,结合国际上成熟的电子技术和网络通讯技术研制、开发出来的最新科技产品。该系统符合国家对城市环境空气自动监测系统的各项技术指标要求,国产化程度高,具有较强的实用性和理想的性能价格比,可替代同类进口产品,是开展城市环境空气自动监测的理想仪器。